基于空间PCA的兰州市热环境人文驱动因素分析

在城市化过程中,人类社会、经济活动的加剧使城市地表热力景观呈现出高度的空间异质性。目前对城市热环境形成、演变的驱动机制、热岛效应与地表覆被变化的定量关系研究大多还是从对某些影响因子的测定入手,缺乏对区域热环境系统全面、综合的评价与分析。利用多源空间数据,以干旱区河谷型城市兰州为研究对象,在探讨热环境的空间格局基础上,运用空间主成分分析方法替代传统的多准则判断方法,分析了人类活动对城市热环境的影响特征。结果表明:兰州市人类活动对热环境的影响因子可以归纳为4种相对独立的基本要素,即景观格局、工业布局、城市建筑以及地表覆盖。影响兰州市中心城区热环境的最核心要素是景观格局,四个因子的线性模型较好地模拟了热环境的空间变化,定量揭示了兰州中心城区人类活动对热环境的影响机制。     

生态景观与城市形态整合研究

早在19世纪末生态思想就开始用于指导城市空间结构的研究,如今景观生态学关于格局与过程的生物空间理论,已成为城市自然景观组织和生态景观建设的主要理论支撑。本文探讨了生态景观的含义及建设途径,以南京为例运用景观生态学原理研究城市形态可持续格局,分析高密度开发条件下城市自然或近自然景观与人工建筑环境整合方法,并提出了在大都市区、主城区、街区三个不同尺度上由表及里、由内而外的生态景观与城市形态整合模式：绿楔与星形放射状城市相嵌、绿径网络与街区路网纹理相伴、须状绿色延伸与邻里环境相融。为城市景观生态重建和城市化地区生态安全格局构建提供参照。     

长三角快速城市化地区景观多功能性演变——以苏州市为例

评估快速城市化地区的景观多功能性演变特征对于理解城乡发展转型下的资源配置与优化、制定合理的区域土地管理与规划政策至关重要。论文以长三角经济区中城市化进程最为突出的代表性城市——苏州市为研究区,选取居住承载、粮食供给、生境维持、水源涵养、气候调节与土壤保持6种景观功能指标,通过空间分析、SOFM网络模型等方法,基于1 km景观单元对区域景观多功能性的热点演变规律、权衡协同演化关系等进行分析。研究表明：① 受城市扩张影响,2000—2015年间苏州市景观多功能以居住承载功能的扩散态势为主,其他景观功能均呈现差异化缩减趋势,其中粮食供给与生境维持的功能弱化最为显著,且3种调节功能的空间分布特征存在一致性。② 随时间推移,苏州市景观多功能性逐渐增强,其高值区(>2)范围集中分布在林草地与耕地景观。在社会经济发展影响下,区域景观多功能性时空演变特征由强到弱并逐渐趋于稳定,演变热点区主要分布在乡村地区与城乡结合部,冷点区则以生态空间集聚为主。③ 景观多功能之间权衡与协同关系在研究期内的特征规律并未因时间序列演进表现出差异性,但权衡与协同程度存在波动性变化趋势。结合多功能权衡特征与多功能性热点变化规律,可在景观单元与乡镇行政单元上将苏州市划分出8类主导景观功能与4类城乡发展分区。整体而言,长三角快速城市化地区的景观多功能性优势呈“城市→近郊区→远郊区→乡村”的圈层式空间迁移过程,但多功能性映射出的土地利用多样化势必会导致更多的土地利用冲突问题,决策者应在多尺度时空耦合视角综合考虑景观管理或土地利用政策的设计与实施。     

基于稳定映射分析的深圳绿色景观时空演化及启示

绿色景观是城市开发建设所必需的空间资源,也是城市生态功能维续的基础和载体, 其动态演变过程关乎人类福祉与城市可持续发展。本文应用1986-2005年多时序的Landsat TM/ETM+遥感数据,采用改进型稳定映射变化轨迹分析、景观格局指数和系统聚类方法,综 合分析城市化以来深圳市绿色景观的时空动态演变过程,探讨其空间发生机制。结果表明： 研究期内深圳市绿色景观面积和类型组成变化显著,且均在1995年前后出现变幅拐点,具明 显的阶段性特征;全市绿色景观动态变化轨迹包括4大类、2中类和13小类,以类内转化过程 比例最高 (30.5%),由此引发的潜在生态环境影响应成为今后城市景观演变与生态环境效应研 究的一大重点;各类绿色景观变化轨迹形成集聚型、相对集聚型和分散型空间布局,长期保 持过程集中分布于高海拔地区,与低海拔区域分布的波动、消失过程构成空间共轭关系,地 形条件成为深圳市57%以上绿色景观的天然庇护。而在地形平坦的城市中,如何在快速城市化 过程中有效保留充足、高质量的绿色景观资源,是值得进一步深入探讨的问题。     

长江三角洲地区城市空间扩展研究

城市化是建设用地扩展的主要驱动因素,分析建设用地时空演化格局已成为学者研究城市化过程的重要视角。采用空间自相关等方法,测度了1985年以来长江三角洲地区城市空间扩展的集聚特征并分析其演变过程;并结合格网建设用地密度频率的变化特点,将空间划分为不同的景观梯度地带,以此研究城市空间在不同地带中的扩展特点。研究结果表明,长三角城市空间扩展聚集程度先降后升,城市化区域融合趋势明显,并在城市空间扩展中表现出以上海、南京和苏州等为代表的3种模式,反应了长三角内部不同的经济发展特点。此外,在不同景观梯度下,长三角城市空间扩展表现出典型的阶段性特征。2000年以前在各个景观梯度下城市空间扩展差异较小,表现为较强的拓展性扩展;2000年以后,在城市核心区扩展强度加强,表现为填充式扩展加快。同时,城乡过渡区面积增加迅速,表明随着城市空间扩展的加速,长江三角洲地区城市土地不集约利用现象已较为突出。     

无锡半城市化地区的空间范围识别

半城市化地区是近年国内外城市地理研究的新焦点。半城市化地区处于城市、乡村的模糊界限之中,受城乡共同作用,具有显著的过渡性、动态性和不稳定等特征,是发展变化最大的区域,对经济社会发展空间的可持续性具有重要影响。目前,半城市化地区空间范围的确定以定性分析为主,缺乏定量分析的实证与理论研究,并且大部分拘泥于行政边界限制。本文在探讨半城市化地区内涵基础上,建立包含建设用地占比、景观紊乱度、人口密度和二三产业增加值四个指标的指标体系,以无锡市区为例,借助ArcGIS 软件运算分析指标在360 个方向上的距离衰减突变值(DDV),结合“断裂点”方法,界定出无锡半城市化地区的范围,为未来半城市化地区空间演变研究奠定基础。     

城市景观及其格局的生态效应研究进展

城市景观是深受人类活动影响的景观类型,同时城市生态系统也深深地刻上了人类影响的烙印。随着人类社会日益城市化,未来的景观将越来越强烈地受到人类经济、社会活动的改造。人类活动一方面可以直接作用于城市生态系统,另一方面,更广泛而深远的影响却是通过城市景观格局和土地利用方式改变区域物质能量流,进而影响区域生态过程,这种城市景观通过空间格局对生态系统特征和过程造成的影响,可以称之为城市景观的生态效应。本文考察了中外学者近年来就城市景观的生态效应所作的理论和实证研究,包括景观要素与格局及土地利用/土地覆被对城市动植物群落、气候、水文、土壤等造成的影响。作者通过评述近年来城市景观及其格局的生态效应研究进展,认为尽管目前对景观格局及其生态过程的结合尚未完善,但已经有越来越多的研究者注意到这个问题,并通过在不同尺度、不同切入点的实证研究,为建立城市景观格局与生态过程的有机结合提供基础。这些研究的结论及其所揭示的规律将作为城市空间规划与管理的依据,推动城市和人类-自然系统的可持续发展。     

河南黄河沿岸地区景观格局演变

利用1987年和2002年的遥感影像,借助于地理信息系统技术,结合河南黄河沿岸的区域特征,运用景观生态学的基本理论,分析河南黄河沿岸地区景观格局的演变,用于了解在自然过程和人类活动共同作用下的河南黄河沿岸地区景观格局的演变过程及影响机理。结果表明,在研究区域内,水浇地景观类型为占优势的景观类型。1987~2002年景观格局动态变化显著：河流景观、水浇地景观、林地景观和滩地景观类型的面积呈减小趋势,坑塘景观、稻田景观、旱地景观和建设用地景观类型面积则呈增加趋势。景观斑块总数量呈现出略微减少的趋势。景观空间特征表现为景观多样性增加,各景观类型所占比例差异减小。破碎化指数减小,景观整体破碎化程度有所减缓。景观空间构型明显,基本上是以大斑块为主,呈聚集型分布。特别是占优势的景观类型,斑块更加集中连片。自然过程特别是人类活动对河南黄河沿岸地区景观格局的变化有深刻的影响。     

基于不透水表面指数的城市地表覆被格局特征——以深圳市为例

以遥感数据进行土地利用/覆被分类为基础,利用景观格局指数研究快速城市化地区地表覆被格局变化时,面临两大难题,即① 混合像元影响分类的精度存在不确定性,直接影响格局分析结论的可靠性;② 景观格局指数,难以有效分析城市内部局部地区景观格局演变过程的变化特征。针对上述关键问题,本文以不透水表面组分表征城市的主体景观,运用地统计学及剖面线方法分析深圳市地表覆被格局的空间分异及其演变特征。结果表明：① 1990-2005 年,深圳地表覆被空间格局经历了分散-单中心聚集-多中心分散-多中心聚集的演变过程,在经历了东西-西北东南-东北西南-南北方向的发展过程后,景观整体的自相关程度高,空间梯度差异小。1990 年的不透水表面组分比2005 年低20%~40%,并且早期局地变化波动较大,后期变化波动明显减小。在局地空间演变上,老城区变化小,新城区及工业区变化大,城市不透水表面的局地空间差异性显著缩小。② 城市不透水表面具有显著的梯度特征,在空间上主要呈现连续渐变的特点,因而在格局分析方法上,地统计学与剖面线方法可以同时从整体和局地两个层次对空间格局演变进行有效刻画。     

基塘-城市景观安全格局构建研究——以佛山市顺德区马岗片区为例

在我国当前快速城市化背景下,对城市边缘区基塘农业采取单纯地保护已难以奏效,附着于农业景观中的生态、文化及潜在的休闲等价值则随着城市化而消失.因此,研究如何维护和延续基塘农业景观在城市化过程中格局上的稳定性及生态服务功能则显得尤为紧迫和现实.通过对马岗片区"基塘"农业景观在现代集约农业的推行以及城市化过程中其形态、格局及生态服务功能演变过程进行分析,并在评价这一过程的基础上,探讨了如何构建"城市-基塘"景观安全格局.     

南京城市森林景观格局特征与空间结构优化

城市森林研究是一个新兴的研究领域, 城市森林的景观生态学研究是城市森林研究的必然发展趋势和重要内容。首先根据景观生态分类法的思想和原则, 将城市森林景观分为2 个类型4 个亚型, 然后综合运用RS 和GIS 技术进行南京城市森林景观类型空间信息调查, 获取城市森林景观类型分布图及类型空间属性数据。在此基础上, 以定量和定性相结合的方法分析城市森林景观格局特征, 并提出城市森林景观空间结构优化的措施和建议。研究认为, 南京城市森林景观具有总覆盖度适宜, 空间分布的区域差异极为突出, 大型半自然和近自然 林斑块是景观主体, 景观生态系统的形成、分布和类型分异与自然环境的地域分异密切相关, 人类对景观干扰作用强等特点, 而因地制宜的构建基于" 集中与分散相结合原则" 的总体结构优化模式是南京城市森林景观发展的主导方向, 设计不同尺度和等级规模的景观廊道是景观建设的主要任务, 加强生态敏感部位景观斑块建设是关键措施。     

Variations of the Treescape in Relation to Urban Development in a Chinese City: The Case of Nanjing*

Urban trees, as prominent and pertinent landscape elements of cities, are increasingly studied by both practitioners and academics. Trees in Chinese cities have hitherto received little detailed analysis from the viewpoint of urban forestry or landscape analysis. This study attempts a comprehensive evaluation of the tree population in Nanjing, focusing on the association between urban development and treescape attributes. Six districts, covering the main built‐up area of 130 km², formed the study area. Nine land‐use types with varied urban morphology and three urban zones with different development history were identified, within which subareas and trees were sampled for field study of tree dimensions, tree performance, and site characteristics. Statistical analyses on the 6,527 surveyed trees verify that tree performance is significantly associated with land use, site condition, and related human activities. Treescape is associated with housing ownership, town planning, and the history of urban expansion. The relationship between treescape and urban landscape units can furnish hints for improved urban forest planning and management and better coordination between planners and landscape professionals.     

城市景观格局尺度效应的空间统计规律--以上海中心城区为例

以上海市外环以内的中心城区为区域背景,基于SPOT全色波段遥感影像数据和GIS技术,运用空间统计分析方法,研究城市景观格局的空间尺度效应。研究结果表明:(1)城市景观格局的空间自相关性具有显著的尺度依赖性。Moran指数I与Geary系数c对粒度变化的敏感点相同,均为50m。(2)城市景观形态具有分形特征,各类景观斑块的分维数对粒度变化的响应不同,它们随着粒度的变化呈非线性变化趋势;在粒度较小时,各类景观斑块之间的分维数差异较大,而随着粒度的增大,其分维数之间的差异逐渐缩小。(3)城市景观多样性格局,与空间区位及人类活动的空间格局息息相关。在城市中心,主导型景观是经济效益较高的商业文化景观,并且景观斑块聚集度、破碎度大;经济效益较低的农业景观分布在城市边缘区,而且景观类型单一,斑块面积较大,破碎度较小;在由城市中心向边缘过渡的中间地带,景观类型多样,空间格局复杂。(4)景观多样性具有尺度依赖性。随着幅度的增加,景观多样性指数逐渐增大,多样性的空间格局也显著变化。在0.5km幅度下,多样性指数的最大值出现在市中心,从市中心向外呈现高低起伏的环状模式扩展,随着幅度增加,多样性指数的高值区向景观类型变化最剧烈的城乡过渡地带转移。(5)景观多样性的空间变异也具有明显的尺度依赖性。在较     

城市景观生态研究的现状与发展趋势

从城市景观格局、景观动态变化及其驱动机制、土地利用与土地覆盖变化、生态恢复与生态合理性建设和城市景观生物多样性等5个方面总结了城市景观生态研究的发展现状。从分析结果看,城市景观动态变化的驱动机制、结构与功能的生态合理性评估、格局的优化设计模式和城市发展过程中的决策支持与管理等研究领域还存在着明显的不足,难以满足城市景观生态理论和应用发展的需求,应当成为今后研究工作的重点。此外,城市景观生态研究是一个多学科的综合性研究范畴,景观生态学研究人员必须与相关学科的专家密切协作,才能够推动上述理论和应用问题的解决。     

基于FFII的城市旅游景观塑造:伊春市案例

城市景观是城市旅游的重要依托。文中应用旅游景观、旅游规划、景观生态和城市设计的基本理论 ,从发展城市旅游的角度 ,提出了城市旅游景观塑造的FFII概念体系 ,并对伊春城市旅游景观整治的案例进行了实证研究。     

西安市城市景观的正负生态系统服务测算及空间格局

综合测评城市景观的复合（正负）生态系统服务功能和评价不同城市景观类型的生态系统服务贡献,对优化、调控在城市化影响下的景观转换和城市生态环境建设等具有重要的科学意义。运用景观生态学理论与生态系统服务理论,基于研究区的TM遥感影像和Erdas、ArcGIS 10.1软件对西安市建成区2013年城市景观的复合生态系统服务进行测算和空间分析。结果表明：① 西安城市景观产生的负向生态系统服务价值远高于正向生态系统服务价值,净生态系统服务达-12.71×10⁸元;在城市化过程中,随着自然景观向半人工景观、人工景观的转变,导致景观生态系统服务的价值急剧下降,负向生态系统服务占主导,87.81%的土地复合生态系统服务为负值,仅有12.19%的土地复合生态系统服务为正值,以建筑用地为主体的城市景观体系必然会导致生态系统服务的下降。② 西安市城市景观的总正向生态系统服务空间分布差异明显,整体呈现为研究区中心值低于四周,沿行道绿地、公园绿地等景观形成格网状、斑块状分布的高值区;总负向生态系统服务整体上呈现中心值高于四周,高值区较集聚,自然景观和半人工景观是维系城市正向生态系统服务的主要景观类型。③ 城市景观的空间分布基本上决定了复合生态系统服务的空间大格局,西安市各城市景观类型的空间组合与镶嵌状况,使得生态系统服务正负值呈斑块状、棋盘状交错分布的格局。愈向城市外围,复合生态系统服务价值越高;城中林地、绿地和水域分布的地方是复合生态系统服务价值网状高值区。     

基于GIS的佛山城市文化遗产景观风险性的评估

首先从城市文化遗产景观所处背景环境和存在状况的两个角度,构建城市文化遗产景观风险性评估体系和评估模型,应用GIS开发佛山历史文化地理信息系统,并实现城市文化遗产景观风险性的评估功能。通过对1994年和2005年佛山的城市文化遗产景观在环境风险、发展风险和遗产状况的分析表明:大气环境在环境风险中贡献较大,传统建城区的大气环境风险性呈下降趋势,而其周边地区增强;发展风险总体上增加,但随着缓冲区不同,其中土地利用变化带来的风险性最为显著;佛山城市文化遗产景观风险性随着缓冲半径有不同的变化趋势,分析认为应该建立适宜的文化缓冲区。     

上海市人类活动对热环境的影响

随着城市规模不断扩张, 由城市热岛现象而导致的热环境问题不断凸现。城市热环境 的时空变化, 是下垫面改变、人为热释放和环境污染等人类活动因素相互交织作用的结果。 由于城市热环境影响因子的复杂性, 传统观测手段和统计方法在获取数据和分析人类活动对 热环境响应机制方面存在着局限性。而卫星遥感和GIS 技术为人类活动对城市热环境的影响 分析提供了技术支撑。选用Landsat ETM+ 影像, 以上海市外环内区域为研究靶区, 在探讨热 环境的空间格局基础上, 运用空间主成分分析方法替代传统的多准则判断(MCE) 方法, 分析 了人类活动对城市热环境的影响特征。结果发现, 对于上海主城区而言, 城市建筑与人口密 度、工业区布局、下垫面类型以及城市景观多样性四个因子是影响城市热环境空间格局的主 导因子; 四个因子的线性模型, 较好地模拟了热环境的空间变化, 定量揭示了上海城市人类活动对热环境的影响机制。     

濒危植物四合木生境景观动态及其驱动因子分析

以1977 年MSS 及1990 年、2000 年、2005 年TM 影像数据为基本信息源,运用RS 与GIS 技术,选择若干相 关指标,在系统分析四合木生境景观构成动态变化及其自然与人文驱动因子变化特征的基础上,采用主成分分析 法进行了四合木生境景观动态驱动因子作用强度及其贡献率的定量分析。结果表明：28 年来四合木分布区景观构 成变化较大,其中四合木种群面积不断减少而耕地、城镇、工矿等人工景观类型不断扩张,沙地与其他植被面积扩 展明显,这与研究区旱化趋势加重、人为干扰强度加剧密切相关,且人为因素是造成四合木种群大面积减少及其生 境景观格局变化的主要外因。